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摘要：科技的进步，促进人们对能源需求的增多。石油是现代社会中极为重要的资源，石油技术则是获取资源的最佳方式。伴随着科学技术的高速发展，石油钻井技术逐步实现自动化转变，通过加入了先进的智能化控制方式，全面提升到开采效率。但是在具体的应用环节，石油钻机的自动化还存在着明显的缺陷，因此，要根据目前的石油钻机自动化技术实际情况，总结出切实可行的应对措施，从而可以促进我国石油领域的发展。本文就石油钻机自动化技术展开探讨。
关键词：石油钻机；自动化技术；发展
引言
石油勘探是一项较为复杂且系统的工作，相关设备的性能直接关系到勘探效率，由此使得石油钻机的重要性随之突显。石油钻机是一种大型的机电一体化设备，其性能与自动化技术的应用情况密切相关。想要进一步提高石油钻机的整体性能，就必须不断加大相关自动化技术的研究力度。下面对国内石油钻机自动化技术展开分析探讨。
1国内石油钻机自动化技术的现状分析
1.1变频传动与晶闸管整流传动技术得到广泛应用
在传统的钻机中运用电力拖动技术，有效地提升了钻机的性能，同时构造也变得简约，在后期的维护上也变得更有优势。国内厂商生产的电动钻机在市场上也相当受欢迎，而电动钻机中最为重要的交流变频传动以及晶阐管整流传动技术，也得到了相应的突破与新，并受到国外同行的肯定。在交流变频钻机中，仍然是德国S120与ACS800变频器为主。虽然国内也能够独立完成变频器的研发与生产，但是成本较高无法全面推广。交流钻机主要包括单传动与多传动两种。如果资金足够购买新钻机，就使用多传动；如果要将旧钻机改装就使用单传动。
1.2PLC技术
现代科学技术的高速发展，自动化技术被广泛的应用到各个领域中，PLC技术已经是当前钻机控制技术的核心结构。我国的钻机控制系统内，应用的是西门子S7-300控制器，应用备用设备来进行辅助生产。如果控制系统发生故障，可以通过切换方式来应用备用方案。但是启动环节中极易发生停机问题，目前还没有改进措施。对于这些问题，S7400H的开发，逐步的替代原系统。该系统内包含2套处理器，能够结合实际情况进行自动转换，可以大大提升工作质量和效率。此外，对于通信和操作环节，Profibus通信技术以及光线技术目前成为了钻机的关键性技术，整个系统的集成化性能比较强。
1.3自动送钻、软泵等功能逐步完善
通过PLC控制器配合其他设备，国内在钻机自动送钻、游车防碰砸、软泵、电气液联控等方面已经得到全面性的发展与完善，同时可以将一些机械设备的扭矩值的范围，压力大小范围以及流量值变化等等钻井工艺正常运行的状态进行全程监督与管控，并采取相应的预警措施，以保障钻井自动化技术的顺利进行。
1.4动力源多样化
石油钻机在运行的过程中对电能的需求比较大，所以要求动力源的性能稳定可靠。国内的石油钻机基本上都是通过柴油发电机组进行发电，以控制系统实现并网，进而形成局部电网，为钻机中的用电设备和系统提供稳定的电能输出。柴油发电机组作为石油钻机的主要动力源，其运行必须稳定。
2石油钻机自动化技术发展建议
2.1积极研发自动化工具
为了能够提升石油企业的利润空间和运作效率，国内许多钻井公司或部门开始研发与引进动化工具。而先进的自动化工具可以提升作业品质与作业安全，同时也节约了大量的成本投入。目前国内也有一些地面以及钻台管柱等自动化设备，可是其性能与质量仍然与国外有明显距离。因此国内必须要积极投入技术的研发与创新，扩大产品范围以满足市场的需要。同时对于国产设备的实用性与质量进行全面提升，实现对钻机拆卸以及海洋钻机的有效防护。
2.2加大集成控制系统的研发力度
石油钻机的安全、稳定、可靠运行离不开控制系统。为此，国内的研发团队可将工作重点放在石油钻机集成控制系统的优化改进等方面。在实际的研发过程中，应当充分考虑客户提出的具体要求和建议，从而保证研发出来的集成控制系统满足客户的使用需要。同时，石油钻机的制造厂商应做好自动化设备的组装和集成控制等工作，当样机制造完毕后，可以通过现场实验的方法，验证其各方面性能，据此对产品进行优化改进，直至其性能满足使用需要为止。
2.3注重研发节能技术
在石油资源开采和钻机技术运用过程中，实际上仍然存在较高浪费能源的情况，不利于节省石油资源。针对这一问题，必须要加强相关节能技术自身发展等方面情况，加强节能技术研发。例如，在变频绞车方面，该类设备通过电阻转化方式提供热能，很容易造成资源浪费，同时也造成了经济浪费。正因如此，在节能技术中可以进一步通过超级电容进行回收利用，提升整体工作的经济性和经济价值，改善和弥补原有生产工作中节能技术应用不足之处。由此可见，要对节能技术的研发应用给予高度关注和重视，充分提升自动化技术应用研发的有效性。
2.4基于交互式虚拟现实技术的司钻培训系统开发
现阶段国内对司钻人员的培训依旧采用传统方式进行培训工作，缺少实际操作。而通过数字投影技术，可以让操作人员在高仿真的环境下进行设备操作。虽然目前处于实验阶段，但是这种交互式虚拟现实技术的培训方式成本低而且效果良好而受到社会各界的关注。
2.5开发故障诊断系统
石油钻井技术研发阶段，极易存在设备而运行故障等问题，要通过技术人员来进行设备的故障诊断，导致人力资源浪费比较严重，且这种方式诊断效率和质量都比较低，所以应该开发出智能故障诊断系统，利用数据的材料，计算机进行数据的分析，然后应用符合要求的软件技术，达到故障准确分析和判断。
3发展趋势
对于国内的石油钻机而言，可将如下几个方面作为自动化技术未来一段时期的主流发展趋势：（1）系列化。逐步加大自动化石油钻机类型的研究力度，研发多种类型的石油钻机，并使每一种类型的石油钻机形成系列化，从而满足不同作业环境的使用需要，提高石油钻井效率，提高勘探成功率。（2）人性化。在对自动化石油钻机进行设计制造的过程中，要融入人本理念，综合考虑健康、安全、环保等因素，使开发出来的石油钻机性能稳定、功能强大、高效节能、绿色环保。如可利用远程遥控技术，提高操作安全性，减少安全事故的发生。（3）先进化。在石油钻机自动化技术的研发过程中，要对当前主流的技术进行整合，如闭环控制、液压驱动、AI模糊控制等等，继续推进石油“四化”建设，加大二层台机械手、钻台机械手、铁钻工等管柱自动化设备的推广应用，加大先进配套设备及控制系统的研发力度，为国内石油钻机自动化、智能化目标的实现提供强有力的技术支撑。
结语
石油钻井技术在实现自动化应用阶段，我国的技术水平整体比较低，与国外技术还存在明显的差异，总体上来说，电机、自动化技术水平较低，根本不能达到集成化运行和故障诊断，所以还需要加强研发和应用，以切实提升自动化水平，满足我国石油开采领域的使用需要，也能够推动社会的全面发展和进步。
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